Wunderwerk »Herz«: Forscher kartieren 500.000 Zellen und ihre Aktivitäten

Das menschliche Herz ist ein erstaunliches Wunderwerk: Das war schon bekannt, bevor Forscher begannen, eine halbe Million Herzzellen sorgsam zu untersuchen und zu kartieren. Ihre Arbeit soll die Erforschung von Herzerkrankungen erleichtern und ein neues Verständnis für die Herzgesundheit wecken. Vorher unbekannte Zellsorten sind nun im Zellatlas verzeichnet – und die Wissenschaftler entdeckten einen wichtigen Unterschied zwischen dem weiblichen und dem männlichen Herz.

Frauenherzen haben mehr Muskelzellen als Männerherzen

Frauen verfügen über ein kleineres Herz als Männer, haben aber trotzdem mehr Herzmuskelzellen und weniger Bindegewebe. Bei Männern ist es andersherum, weswegen sie womöglich empfänglicher für Herzkrankheiten sind. Dies ist eine der Erkenntnisse aus der Herzstudie, die im Wissenschaftsmagazin »Science« veröffentlicht wurde. Forscher vom britischen Wellcome Sanger Institute und dem deutschen Max-Delbrück-Zentrum für molekulare Medizin nahmen sich 14 menschliche Herzen vor, die zur Organspende entnommen worden waren, aber nicht transplantiert werden konnten. Sieben davon waren männlich, die anderen sieben weiblich.

Die Wissenschaftler untersuchten Zellproben aus sechs unterschiedlichen Herzzonen und stellten deren genetische Merkmale fest. Christina Seidmann, Co-Autorin dieser Studie, erklärt dazu: »Damit haben wir zum ersten Mal eine Art Postleitzahl, die uns für jede Zelle verrät, zu welcher Population sie gehört.«

Nun sind Position, Typ und Aktivität jeder Zelle bekannt

Zusätzlich nahmen die Forscher die RNA unter die Lupe und entschlüsselten so die Genaktivität. Jetzt kannten sie nicht nur die Position und den Zelltyp, sondern auch die Aktivität jeder einzelnen Zelle. Es ergab sich eine unerwartete Vielfalt mit vielen verschiedenen, bis dato unbekannten Subtypen. Jede Herzzone wies eine spezielle Kombination von ihnen auf. Und nicht nur die Muskelzellen, auch die Bindegewebszellen zeigten dabei verschiedene Aktivitätsmuster: ein Hinweis auf die enorme Komplexität des Organs. Wie diese ungeheure Zellenvielfalt ihre Aktivitäten koordiniert, ist noch nicht genau bekannt: Hier tut sich ein weiteres weiters Feld für die Wissenschaft auf.